2016~2018年新鄉(xiāng)市空氣質(zhì)量變化特征

連賀強(qiáng) 高麗云

摘要：分析了2016～2018年新鄉(xiāng)市區(qū)空氣質(zhì)量和空氣中污染物的變化特征和趨勢，為改善空氣質(zhì)量提供了依據(jù)。利用2016～2018年新鄉(xiāng)市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測資料，結(jié)合空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）和3種不同污染物 PM2.5、SO2、NO2還有其他相關(guān)資料進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：2016～2018年空氣質(zhì)量有逐年好轉(zhuǎn)的趨勢，但空氣質(zhì)量集中在輕度污染，空氣污染物PM2.5、NO2年平均濃度均高于國家環(huán)境空氣質(zhì)量年平均二級標(biāo)準(zhǔn)，SO2年平均濃度雖然低于國家環(huán)境空氣質(zhì)量年平均二級標(biāo)準(zhǔn)，但取暖季濃度相對較高。空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)值和3種空氣污染物濃度大小依次為取暖季均值>年均值>非取暖季均值。新鄉(xiāng)市區(qū)總體空氣質(zhì)量較差，空氣污染物含量較高，應(yīng)進(jìn)一步采取有效的防治措施，提高空氣質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量;變化特征;新鄉(xiāng)

中圖分類號：X51

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?文章編號：1674-9944（2020）14-0084-03

1?引言

新鄉(xiāng)市，位于河南省北部，屬于黃河、海河流域，北面臨接太行山，南面毗鄰黃河[1]，地勢北高南低，屬暖溫帶大陸性氣候。新鄉(xiāng)是中原地區(qū)重要的工業(yè)基地和中心城市[2]。但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境問題日益凸顯，近些年最引起人們關(guān)注的就是空氣質(zhì)量和空氣污染問題[3]。2015年末至2016年初在我國北方部分地區(qū)出現(xiàn)了持續(xù)的嚴(yán)重空氣污染，期間河南多個城市出現(xiàn)的空氣質(zhì)量指數(shù)（air quality index， AQI）超過了500，幼兒園和中小學(xué)因此而采取停課措施[4]。本文通過中國空氣質(zhì)量在線監(jiān)測分析平臺收集2016～2018年新鄉(xiāng)市PM2.5、SO2 、NO2 和AQI數(shù)據(jù)，采用GB3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》作為大氣環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)和評價依據(jù)[5]，分析了市區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)和空氣污染物的變化特征和趨勢，為改善新鄉(xiāng)市空氣環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

2?新鄉(xiāng)市AQI和空氣污染物2016～2018年變化特征和趨勢

2.1?AQI的年內(nèi)變化特征

空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）主要是描述空氣清潔或者污染程度，以及對健康的影響。它劃分為優(yōu)（0～50）、良（51～100）、輕度污染（101～150）、中度污染（151～200）、重度污染（201～300）和嚴(yán)重污染（>300）6個級別，污染物監(jiān)測為6項(xiàng)：二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳和臭氧[6]。由圖1可以看出新鄉(xiāng)市空氣質(zhì)量在相對平穩(wěn)的范圍內(nèi)上下波動，在某時間段有明顯起伏，冬季相對差，夏季相對較好。但是6月反常的AQI較高，可能是由于工業(yè)生產(chǎn)活動或其他因素引起。整體來說很少時間為空氣質(zhì)量為優(yōu)，大多為輕度污染，說明空氣質(zhì)量較差。

2.2?PM2.5的年內(nèi)變化特征

新鄉(xiāng)市區(qū)空氣中PM2.5的主要來源于燃煤、機(jī)動車尾氣、揚(yáng)塵和工業(yè)生產(chǎn)過程。其中燃煤是空氣中PM2.5的第一大來源。細(xì)顆粒物對人體健康存在巨大的威脅，不僅可以引起呼吸系統(tǒng)疾病，心血管疾病，還被證實(shí)與癌癥發(fā)生密切相關(guān)[7]。根據(jù)2016～2018年間新鄉(xiāng)市空氣質(zhì)量監(jiān)測PM2.5的數(shù)據(jù)，可以繪制出新鄉(xiāng)市3年間PM2.5的濃度變化趨勢圖（圖2），從圖2中可以看出，新鄉(xiāng)市空氣中PM2.5的濃度在相對平穩(wěn)的范圍內(nèi)上下波動，在某時間段存在明顯的起伏，呈現(xiàn)出中間低兩邊高的圓弧形，11、12、1、2、3月這5個月份PM2.5的濃度相對較高，4～10月份PM2.5的濃度相對較低。

2.3?SO2的年內(nèi)變化趨勢

市區(qū)空氣中SO2的來源于燃煤和含硫燃料的燃燒，還有化工等工廠的生產(chǎn)過程，其中煤的燃燒帶來的廢氣是空氣中SO2污染物的主要來源。SO2主要導(dǎo)致酸雨的形成和引起人體呼吸道相關(guān)的疾病[8]。圖3是新鄉(xiāng)市2016～2018 年SO2的濃度變化趨勢圖。從圖3可以看出，SO2的濃度變化趨勢和PM2.5的濃度變化趨勢大致相似，同樣呈現(xiàn)出中間低兩邊高的圓弧形，冬季較高，夏季較低，2016～2018 年SO2的排放量呈逐年遞減的趨勢，說明SO2的治理有所好轉(zhuǎn)。

2.4?NO2的年內(nèi)變化趨勢

各種化石燃料的燃燒過程均可產(chǎn)生NO2，機(jī)動車尾氣是城市大氣NO2污染的主要來源之一。NO2是光化學(xué)煙霧形成的重要前體物質(zhì)，有刺激性，主要作用于深部呼吸道、細(xì)支氣管及肺泡[8]。圖4是2016～2018年間的新鄉(xiāng)市空氣 NO2濃度變化曲線，從圖4可以看出NO2的濃度變化趨勢和PM2.5的濃度變化趨勢大致相似。2016～2018年雖然機(jī)動車輛限號限行，但是NO2濃度并沒有太大變化，說明還要加強(qiáng)治理，減少燃煤和控制減少機(jī)動車尾氣的排放。

3?新鄉(xiāng)市AQI和空氣污染物年際變化特征和趨勢

3.1?AQI的年際變化趨勢

通過收集整理2016～2018年新鄉(xiāng)市AQI，繪制出年際變化曲線圖。新鄉(xiāng)的取暖期為11月15日至3月15日，從圖5可以看出，新鄉(xiāng)市近3年AQI數(shù)值整體呈現(xiàn)下降趨勢，但年均空氣質(zhì)量集中在輕度污染，空氣質(zhì)量較差。2016～2017年下降幅度明顯，2017～2018年下降幅度較為平緩。新鄉(xiāng)市AQI取暖季均值>年均值>非取暖季均值，出現(xiàn)這樣的結(jié)果可能與季節(jié)有關(guān)，冬季氣溫低，夜長晝短，容易形成逆溫層，不利于污染物的稀釋與擴(kuò)散，加上冬季供暖釋放更多的污染物，因此空氣污染嚴(yán)重。而夏季因?yàn)樘栞椛鋸?qiáng)，氣溫高，空氣對流活動增強(qiáng)，有利于污染物的稀釋和擴(kuò)散，夏季雨水也比冬季多，雨水的沖刷作用也降低了空氣中污染物的含量，所以夏季空氣質(zhì)量相對比較好[4]。還可能與地形有關(guān)，新鄉(xiāng)北依太行山，山阻隔著風(fēng)，不利于空氣污染物的稀釋與擴(kuò)散[9]。

3.2?PM2.5的年際變化趨勢

從圖6中可以看出，2016～2018年3年間，新鄉(xiāng)空氣中PM2.5的年平均含量在54.58～81.42 μg/m3之間，其中2016年的年平均含量最高，2018年最低。連續(xù)3年以來呈下降趨于平穩(wěn)趨勢。此外新鄉(xiāng)市PM2.5的年平均含量均高于國家環(huán)境空氣質(zhì)量年平均二級標(biāo)準(zhǔn)（35μg/m3），表明2016～2018年期間新鄉(xiāng)市空氣中PM2.5的年含量持續(xù)保持較高水平，因此PM2.5在防控治理上還是不能松懈。

3.3?SO2的年際變化趨勢

從圖7中可以看出，近3年來新鄉(xiāng)市SO2濃度幾乎呈直線下降趨勢，其中2016年SO2濃度最高，年均值為40.75μg/m3，低于國家二級標(biāo)準(zhǔn)（60 μg/m3）; 最低值出現(xiàn)在2018年，為17.5 μg/m3，同樣低于國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn); 經(jīng)計算可得，2016～2018年間SO2的年均濃度值為28.64 μg/m3，遠(yuǎn)低于國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)。冬季取暖期的SO2年平均濃度為38.2 μg/m3，雖然低于國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，但仍然是非取暖期SO2的年均濃度（21.8 μg/m3）的1.75倍，由此看來，冬季采暖期SO2的濃度相對較高?？傮w而言，SO2的各項(xiàng)指標(biāo)均低于國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)。

3.4?NO2的年際變化趨勢

從2016～2018年間新鄉(xiāng)市大氣NO2年際變化曲線圖8中，能夠看出3年間NO2的濃度最高為2017年，年均值為50.17 μg/m3，最低為2018年，年均值為45.25 μg/m3，3年幾乎穩(wěn)定在48 μg/m3左右，略高于國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)（40μg/m3），冬季取暖期NO2的年平均濃度為58.8 μg/m3，是國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)的1.47倍，是非采暖期NO2的年平均濃度（40.33 μg/m3）的1.46倍。近年來，新鄉(xiāng)市的機(jī)動車數(shù)量有明顯增加，交通擁堵，冬季降水量也較少，雖然實(shí)行車輛限號等措施，但并沒有使得空氣中NO2的含量減少。

4?討論

通過以上的分析結(jié)果可以得知，新鄉(xiāng)整體空氣質(zhì)量較差，取暖期空氣污染比較嚴(yán)重，新鄉(xiāng)屬于北方城市，取暖期期間向大氣中排放大量的廢氣，雖然大氣能夠通過自凈和轉(zhuǎn)移對部分空氣污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)歸，但受到冬季的氣候狀況影響，逆溫天氣出現(xiàn)頻率較高，再加上地形的原因，也導(dǎo)致大氣中污染物不容易擴(kuò)散，從而增加空氣中污染物的含量[10]。

雖然環(huán)境保護(hù)已經(jīng)提升到了國家戰(zhàn)略層面，在政府的治理下，空氣質(zhì)量較前些年相比，已有些許好轉(zhuǎn)，但是大氣污染狀況還是十分嚴(yán)峻，一些地區(qū)還是會出現(xiàn)長時間、大范圍的霧霾天氣，給城鄉(xiāng)居民的身體健康和日常生活帶來嚴(yán)重的影響[5]?？諝馕廴痉乐问且豁?xiàng)長期的工作，任重而道遠(yuǎn)。應(yīng)當(dāng)建立全面的監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制，采取合理有效的防治措施，改善能源結(jié)構(gòu)和燃料結(jié)構(gòu)，發(fā)展水電等清潔能源，工廠改革生產(chǎn)工藝，減少生產(chǎn)過程的煙塵廢氣排放，控制減少汽車尾氣排放[11]，加強(qiáng)工地、道路揚(yáng)塵管理，對裸露地面進(jìn)行綠化和鋪裝。提高人們的環(huán)保觀念和意識，做到人人行動參與，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，保護(hù)人群的身體健康，做到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展[12]。

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